多机器人协调与协作是机器人研究领域的一个重要课题,将智能体理论与多机器人研究相结合又是当前研究的一个热点。本文以二维环境中军用水下多机器人的巡逻和围捕任务为应用背景,以多智能体系统理论为指导,研究多机器人的协调与协作问题。 对于巡逻任务,本文提出了一个基于威胁度的协调搜索算法,以此算法保证巡逻机器人在进行大面积巡逻的同时重点搜索入侵目标出现频率较高的海域,从而提高了发现目标的概率。为了进一步改善巡逻效果,文中也对在巡逻过程中出现的许多机器人都向同一高威胁度海域行进的行为进行了协调。 发现入侵目标以后,巡逻机器人群体转入围捕任务。对于围捕任务,本文根据多智能体协调理论中的社会规则理论和本文所要研究的多机器人围捕任务,建立了适当的社会规则,对巡逻机器人群体进行分组,每组机器人形成一个追捕团队围捕一个目标。然后文中给出了对单个目标进行围捕的算法,提高了围捕机器人对智能入侵目标围捕的成功率。 最后,通过仿真实验实现了整个多机器人系统,并在整个系统中验证了各个算法的可行性和有效性。